专利名称：成像液体盒和成像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有含有成像液体的液体容器的成像液体盒、以及配备有该成像液体盒的成像装置。
背景技术：
采用液滴排出记录系统(其中印刷用液体(如油墨)以液滴形式从记录头排出)的成像装置已知可作为成像装置，如打印机、传真机、复印机、绘图仪、以及它们的组合机。在一些采用液滴排出记录系统的成像装置中，液体从印刷用液体容器供应至记录头或与该记录头连通的主槽。例如，已知这样的油墨供应单元其中，油墨从液体容器经由孔隙而被供应至记录头，所述的孔隙是通过用穿孔器穿透密封液体容器开口的密封部而形成的(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)No. 7-290717)。具体而言，在这种装置中，在由薄膜制成的密封部中形成油墨孔，并且用穿孔单元拉伸该薄膜以扩大油墨孔，从而允许油墨经液体容器的开口而流出。另外，已知这样的技术其中，在封住液体容器开口的密封部中在与穿孔器末端首先接触的位置处以交叉形式或放射状形式形成细槽。因此，可以顺畅地在密封部上形成孔并且可以在密封部中形成具有均匀形状的破断(例如，参见JP-A No. 2007-38537)。另一方面，当包含颜料作为树脂组分或作为着色剂的油墨因油墨中溶剂组分的蒸发而固化时，固化的油墨可以保持为固态，而不再溶解。结果，固化的油墨可能积聚在排出油墨的喷墨头的喷嘴末端等处，从而阻塞油墨的排出或改变排出方向。此外，可能因难以通过擦拭等除去附着于喷墨头的油墨而损害喷墨头的易维护性。作为促进通过擦拭等除去油墨的方法，在油墨中包含增湿剂或润湿剂的技术是已知的，并且脲已知作为增湿剂的例子。例如，一种油墨组合物含有脲作为增湿剂，以便在该油墨组合物在喷嘴附近干燥固化时促进除去所述油墨组合物(例如，参见JP-A No. 2009-221253)。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种成像液体盒，包括具有开口部的容器，其中成像液体从所述开口部供给或排出；与所述开口部相连的盖部；和容纳在所述容器中的成像液体，所述成像液体包含着色剂、脲和水，并且pH值为
7.5或更大，其中所述盖部包括密封部，其封住所述开口部，接触部，其设置在所述密封部的中心处并且适合于使得穿透所述密封部的穿孔件接触所述接触部，和至少一个第一破断部,其从所述接触部延伸至所述密封部的外周并且具有O. Imm、至O. 5mm的厚度,所述至少一个第一破断部的厚度小于所述密封部的厚度。附图简要说明以下将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施方案，其中图I是喷墨记录装置的整体的示意图，其中所述喷墨记录装置包括根据本发明示例性实施方案的成像液体盒。
图2是供液单元的整体的侧面立体图；图3A是图2中所示基座的内部的侧视图，其主要示出向下放置时的操作杆；图3B是图2中所示基座的内部的侧视图，其主要示出向上放置时的操作杆；图4是穿孔件的截面图；图5A是穿孔件的分解图；图5B是穿孔件的截面图；图6是墨盒的侧面立体图；图7是根据本发明示例性实施方案的成像液体盒的盖部在该盖部与开口部连接之前的截面图；图8是根据本发明示例性实施方案的成像液体盒的盖部在该盖部与开口部连接之后的截面图；图9是从盖部的开口侧面观察时的盖部的俯视图；图IOA示出在用穿孔件穿透密封膜前，根据本发明示例性实施方案的成像液体盒的功能；图IOB示出在用穿孔件穿透密封膜后，根据本发明示例性实施方案的成像液体盒的功能；
图11是示出根据本发明另一示例性实施方案的成像液体盒的盖部的结构的截面图；图12是弹性密封件的前视图；图13A示出根据本发明另一示例性实施方案的成像液体盒在用穿孔件穿透之前的功能；图13B示出根据本发明另一示例性实施方案的成像液体盒在用穿孔件穿透过程中的功能；图13C示出根据本发明另一示例性实施方案的成像液体盒在用穿孔件穿透之后的功能；和图14是另一示例性实施方案的盖部的俯视图(从盖部的开口部一侧观察)。
具体实施例方式在下文中，将详细描述本发明的成像液体盒(在下文中，也称作液体盒)和配备有该成像液体盒的成像装置。本发明的液体盒包括具有开口部(成像液体从该开口部供给或排出)的容器；以及盖部，所述盖部与容器的开口部相连并且具有封住该开口部的密封部。液体容器填充有至少含有着色剂、脲和水的成像液体。填充有成像液体的液体容器用于补给的目的，并且可以连接于成像装置或者从成像装置除去。在盖部的密封部的中心处形成有接触部(在该处用穿孔件形成孔)，并且设置有第一破断部，该第一破断部从所述接触部延伸至密封部的外周并且厚度为O. Imm至O. 5mm在本发明中，通过提供与穿孔单元接触并且在封住容器开口部的密封部的中心处形成孔的接触部，使得应力集中在所述接触部上。因而，应力容易传递至具有较小厚度的第一破断部，并且第一破断部的整个部分容易破断。此外，由于从接触部朝向密封部外周延伸的第一破断部的厚度(即，O. Imm至O. 5mm)小于密封部的厚度，因此由成像液体中含有的脲产生的气体经第一破断部逸出。因而，维持盒内气体的量低于预定水平，并且可以抑制所述盒明显变形的现象。结果，可以防止可能造成盒堆倒塌或损坏所述盒的变形，同时维持特定水平的对抗外力的冲击强度并且确保密封部的大的开口面积。首先，将详细描述本发明的成像液体。本发明的成像液体是至少含有着色剂、脲和水的水基液体组合物。例如，该成像液体是用作用于成像目的的喷墨记录墨、印刷墨、涂料等的有色液体。例如，当成像液体是用于喷墨记录的油墨组合物时，除着色剂、脲和水之外，该成像液体还可以含有其他添加剂，包括聚合物组分如树脂粒子或蜡粒子、有机溶剂或表面活性剂。(着色剂)本发明的成像液体含有至少一种着色剂，并且制备为有色组合物的形式。对着色剂并不特别限制，可以使用已知的染料、颜料等作为着色剂。在这些着色剂中，从油墨着色力的角度看，着色剂优选为在水中不溶解或难溶解的着色剂，特别优选为颜料。颜料可以是有机颜料或无机颜料。有机颜料的例子包括偶氮颜料、重氮颜料、偶氮色淀颜料、喹吖啶酮颜料、茈系颜料、蒽醌颜料、多环颜料、染料螯合物、硝基颜料、亚硝基颜料和苯胺黑。有机颜料可以单独使用或者作为以所需比例混合的两种或多种的组合使用。青色颜料的具体例子包括C. I.颜料蓝 1、2、3、15、15:1、15:2、15:3、15:34、16、17:1、22、25、56和60，以及(.1·瓮蓝(Vat Blue)4、60和63。青色颜料优选是(铜)酞菁颜料，特别优选是C. I.颜料蓝15:3。品红色颜料的具体例子包括C. I.颜料红48、57、122、184和188，及C. I.颜料紫19。品红色颜料优选是喹吖啶酮颜料，特别优选是C. I.颜料红122和C. I.颜料紫19。无机颜料的例子包括氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄和炭黑。在这些无机颜料中，特别优选炭黑。炭黑的例子包括由已知方法(如接触法、炉法或热法)制备的那些，并且其具体例子包括炉黑、热灯黑、乙炔黑和槽法炭黑。炭黑的具体例子包括Raven 7000、Raven 5750、Raven 5250、Raven 5000ULTRA
IIλ Raven 3500、Raven 2000、Raven 1500、Ravenl250、Raven 1200、Raven 1190ULTRA II、Raven 1170、Raven 1255、Raven 1080、Raven 1060、Raven 700 (由 Columbian Chemicals公司制造)、Regal 400R、Regal 330R、Regal 660R、Mogul L、Black PearlsL、Monarch 700、Monarch 800、Monarch 880、Monarch 900、MonarchlOOO、Monarch 1100、Monarch 1300、Monarch 1400(由 Cabot 公司制造)、Color Black FWK Color Black FW2、Color BlackFW2V、Color Black 18、Color Black FW200、Color Black S150、Color BlackS160、ColorBlack S170、Printex 35、Printex U、Printex V、Printexl40U、Printex 140V、SpecialBlack 6、 Special Black 5、 Special Black4A、 Special Black 4(由 Evonik DegussaJapan 株式会社制造)、No. 25、No. 33、No. 40、No. 45、No. 47、No. 52、No. 900、No. 2200B、No. 2300、MCF-88、MA600、MA7、MA8、MAlOO (由三菱化学株式会社制造)。然而，本发明不限于这些具体例子。本发明中，优选将所含有的作为着色剂的颜料分散在液体中，同时包覆以颜料分散剂(优选是水不溶性树脂)。以这种方式，颜料粒子可以以细粒子形式存在，并且将颜料粒子分散后，可以实现高的分散稳定性。在这种情况下，颜料粒子的整个表面无需包覆，并且在一些情况下包覆粒子表面的至少一部分可能足以满足需要。从液体稳定性和排出稳定性的角度看，颜料优选为水分散性颜料的形式，并且合适的实施方案包括(I)包封颜料、(2)自分散性颜料、(3)树脂分散的颜料和(4)表面活性剂分散的颜料。
(I)包封颜料是含有颜料的聚合物微粒的聚合物乳液。更具体而言，通过以亲水性的、水不溶性树脂包覆颜料，使得该颜料表面被树脂层亲水化，从而将颜料分散于水中。(2)自分散性颜料是这样一种颜料，该颜料在其表面具有至少一种亲水基团，并且在不存在分散剂的条件下至少显示出在水中的可分散性或在水中的溶解性。更具体而言，颜料(主要是炭黑等)的表面通过实施氧化处理而被亲水化，从而该颜料本身可以分散于水中。(3)树脂分散的颜料是借助于质量平均分子量为50，000或更小的水溶性高分子化合物而分散的颜料。(4)表面活性剂分散的颜料是借助表面活性剂而分散的颜料。在这些颜料当中，更优选(I)包封颜料或(2)自分散性颜料，并且特别优选(I)包封颜料。当颜料以包覆颜料的形式(即，以树脂包覆的颜料)存在于液体(例如，油墨组合物)中时，可以通过包含脲来改善该液体在干燥固化时的可移除性，并且当成像液体具有这种液体组合物时，本发明的优点可以更明显。下文中，将简要阐释(2)自分散性颜料。例如，自分散性炭黑是这样的颜料，其经一种或多种选自由-C00H、-CH0、-0H、-SO3H以及这些基团的盐组成的组中的官能团(赋予可分散性的基团)处理。该颜料可以均匀地分散于水基油墨组合物中，而不另外添加分散剂。在本说明书中，术语“分散”是指自分散性炭黑在无分散剂的情况下以稳定的方式存在于水中的状态，并且不仅包括分散的状态，而且还包括溶解的状态。包含自分散性炭黑的成像液体(例如，油墨组合物)显示出高的分散稳定性。此外，由于该油墨组合物显示出中等粘度，故可以在该油墨组合物中包含更多的炭黑，从而可能形成具有有利的颜色密度的图像，在空白纸上尤其是如此。自分散性炭黑可以(例如)通过下列方法制备通过进行物理处理或化学处理(如真空等离子体处理)，将官能团或具有官能团的分子经配位、接枝等与颜料表面化学结合。例如，自分散性炭黑可以通过JP-A No. 8-3498中所述的方法获得。自分散性炭黑也可作为商品获得，并且优选的例子包括MICROJET系列(由Orient化学工业株式会社制造)和CAB-O-JET系列(由Cabot公司制造)。作为自分散性炭黑，优选在颜料表面具有羧基(-C00H)的自分散性炭黑。
在下文，将详细描述(I)包封颜料。对用于包封颜料的树脂不特别限制，但优选是在水与水溶性有机溶剂的混合溶剂中显示出自分散性或溶解性并且具有阴离子基团(酸性)的高分子化合物。该树脂的数均分子量一般优选为约1，000至100，000，特别优选为约3，000至50，000。此外，该树脂优选在有机溶剂中溶解以形成溶液。当该树脂的数均分子量处于上述范围内时，树脂可以起到颜料涂层的作用或者起到由其中使用了树脂的油墨形成的涂膜的作用。该树脂优选以碱金属或有机胺的盐的形式使用。用于包封颜料的树脂的具体例子包括热塑性树脂、热固性树脂和改性树脂，包括 丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚醚树脂、聚酰胺树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、有机硅树脂和氟树脂；聚乙烯基树脂，如氯乙烯、醋酸乙烯酯、聚乙烯醇及聚乙烯醇缩丁醛；聚酯树脂，如醇酸树脂及酞酸树脂；氨基材料，如蜜胺树脂、蜜胺甲醛树脂、氨基醇酸共缩合树脂及脲树脂；以及具有阴离子基团的材料，如前述树脂的共聚物或混合物。在这些树脂当中，阴离子丙烯酸类树脂可以(例如)通过下列方法获得将具有阴离子基团的丙烯酸类单体(在下文中，又称作含阴离子基团的丙烯酸类单体)和根据需要的能够与这种含阴离子基团的丙烯酸类单体共聚的另一种单体在溶剂中聚合。含阴离子基团的丙烯酸类单体的例子包括具有至少一个阴离子基团的丙烯酸类单体，所述的阴离子基团选自由羧基、磺酸基和磷酸基组成的组，并且特别优选的是具有羧基的丙烯酸类单体。具有羧基的丙烯酸类单体的具体例子包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、异丙基丙烯酸、衣康酸和富马酸。在这些丙烯酸类单体中，优选丙烯酸或甲基丙烯酸。包封颜料可以通过常规的物理或化学方法、使用如上文提及的组分来制备。例如，专利文献 JP-A No. 9-151342、JP-A No. 10-140065、JP-A No. 11-209672、JP-ANo. 11-172180,JP-A No. 10-25440和JP-ANo. 11-43636中所描述的方法可以用于制备包封颜料。具体而言，所述方法包括JP-A No. 9-151342和JP-A No. 10-140065中所描述的相转移乳化法和酸沉积法。其中，相转移乳化法是优选的。相转移乳化法基本上是自分散(相转移乳化)方法，其中将具有自分散性或溶解性的树脂与颜料的溶解混合物分散于水中。该溶解混合物可以包含固化剂或如上文提及的高分子化合物。在本说明书中，所述溶解混合物包括混合而不溶解的状态、混合且溶解的状态、以及它们的组合。相转移乳化法的具体例子包括JP-A No. 10-140065中所描述的方法。对于相转移乳化法和酸沉积法的更具体工艺，可以参考专利文献JP-ANo. 9-151342 和 JP-A No. 10-140065。颜料优选是通过用作为颜料分散剂的水不溶性树脂包覆颜料表面的至少一部分而形成的包封颜料。例如，优选的是其中颜料包含在水不溶性树脂粒子中的聚合物乳液。更具体而言，优选这样的实施方案其中，至少一部分颜料被水不溶性树脂包覆以在颜料表面上形成树脂层，由此该颜料可以分散于水中。从显色性、粒度、油墨稳定性和排出可靠性的角度看，成像液体中着色剂(特别是颜料)的含量优选是成像液体的总固体含量的O. I质量％至15质量％，更优选为O. 5质
量％至12质量％。颜料分散剂可以促进颜料的分散并使分散状态稳定。颜料分散剂可以从起到将颜料分散于水相中的作用的化合物中适当地选择。颜料分散剂的例子包括非离子化合物、阴离子化合物、阳离子化合物和两性化合物，如具有α，β_烯键式不饱和基团的单体的均聚物或共聚物。具有α，β_烯键式不饱和基团的示例性单体包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、醋酸乙烯酯、醋酸烯丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、巴豆酸酯、衣康酸、衣康酸单酯、马来酸、马来酸单酯、马来酸二酯、富马酸、富马酸单酯、磺酸乙烯酯、磺酸苯乙烯酯、萘磺酸乙烯酯、乙烯醇、丙烯酰胺、磷酸甲基丙烯酰氧基乙酯、磷酸双甲基丙烯酰氧基乙酯、磷酸甲基丙烯酰氧乙基苯酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、苯乙烯、苯乙烯衍生物(如α-甲基苯乙烯和乙烯基甲苯)、乙烯基环己烷、乙烯基萘、乙烯基萘衍生物、可以具有芳族基团的丙烯酸烷基酯、丙烯酸苯酯、可以具有芳族基团的甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸环烷基酯、巴豆酸烷基酯、衣康酸二烷基酯、马来酸二烷基酯、乙烯醇、以及这些化合物的衍生物。具有α，β_烯键式不饱和基团的单体的均聚物或共聚物可以用作聚合物分散齐U。其具体例子包括丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸环己酯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯基萘-马来酸共聚物、乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物、乙烯基萘-丙烯酸共聚物、聚苯乙烯、聚酯和聚乙烯醇。本发明的成像液体优选包含包封颜料作为着色剂，其中所述包封颜料的表面的至少一部分被水不溶性树脂包覆。水不溶性树脂的例子包括[I]聚合物，其具有(a)下式(I)所示的重复单元和(b)带有离子基团的重复单元；以及[2]聚合物，其具有衍生自(C)具有成盐基团的单体的重复单元和衍生自(d)苯乙烯大分子单体和/或(e)疏水单体的重复单元。在这些聚合物中，优选聚合物[I]。聚合物[2]的详细情况在专利文献JP-A No. 2009-84501的第
至
段中有所描述。术语“水不溶性”是指相对于与水性介质混合的聚合物总量，在25°C下溶解于水性介质中的聚合物的量为10质量％或更少的状态。在下文，描述具有(a)式(I)所示的重复单元和(b)带有离子基团的重复单元的聚合物[I]的详细情况。该聚合物包括至少一种下式(I)所示的重复单元和至少一种具有离子基团的重复单元。根据需要，该聚合物还可以包括除了式(I)所示重复单元之外的疏水性重复单元、具有非离子官能团的亲水性重复单元等。〈(a)式(I)所示的重复单元>
权利要求
1.一种成像液体盒，包括 具有开口部的容器，其中成像液体从所述开口部供给或排出； 与所述开口部相连的盖部；以及 容纳在所述容器中的成像液体，所述成像液体包含着色剂、脲和水并且PH值为7. 5或更大， 其中所述盖部包括 密封部，其封住所述开口部， 接触部，其设置在所述密封部的中心处，并且适合于使得穿透所述密封部的穿孔件接触到所述接触部，以及 至少一个第一破断部，其从所述接触部延伸至所述密封部的外周并且厚度为O. Imm至.O. 5mm,所述的至少一个第一破断部的厚度小于所述密封部的厚度。
2.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中所述成像液体盒包括两个或更多个所述第一破断部。
3.根据权利要求I所述的成像液体盒,其中所述成像液体中所含的脲的含量为所述成像液体总质量的1.0质量％至10. O质量％。
4.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中在所述接触部的外周设置有破断诱导部，所述破断诱导部的厚度小于所述密封部的厚度并与所述的至少一个第一破断部相连，并且适合于诱导所述第一破断部发生破断。
5.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中所述接触部从所述密封部的前面凹陷并且从所述密封部的背面突出。
6.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中，当在俯视图中观看所述密封部时，所述的至少一个第一破断部是弯曲的沟槽。
7.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中，当在俯视图中观看所述密封部时，所述的至少一个第一破断部是S形沟槽。
8.根据权利要求I所述的成像液体盒，还包括沿着所述密封部的外周以特定间隔设置的多个第二破断部，所述第二破断部与所述的至少一个第一破断部相连并且厚度小于所述密封部的厚度。
9.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中所述盖部与所述开口部连接。
10.根据权利要求I所述的成像液体盒，还包括具有缝隙的弹性密封件，所述弹性密封件设置在所述盖部的比所述密封部更接近于所述盖部的开口的位置处。
11.根据权利要求I所述的成像液体盒，其中所述盖部包括圆筒体以及在所述圆筒体外壁处形成的作为突出物的爪部，所述爪部适合于与在所述开口部的内壁处形成的啮合部相Ρ 合。
12.根据权利要求11所述的成像液体盒，其中在所述开口部的形成有所述啮合部的内壁处设置有空间，在该空间中，所述圆筒体的末端能够在直径增加的方向上变形。
13.一种成像装置，包括 根据权利要求I所述的成像液体盒；和 穿透所述成像液体盒的所述密封部的穿孔件， 其中，在所述成像液体盒内，所述穿孔件具有与所述的至少一个第一破断部的形状不同的形状。
全文摘要
本发明提供一种成像液体盒，包括具有开口部的容器、与所述开口部相连的盖部和容纳在所述容器中的成像液体，其中所述成像液体从所述开口部供给或排出；所述成像液体包含着色剂、脲和水并且pH值为7.5或更大，其中所述盖部包括封住开口部的密封部、设置在密封部的中心处的接触部、以及从接触部延伸至密封部外周并且厚度为0.1mm至0.5mm的至少一个第一破断部，所述至少一个第一破断部的厚度小于密封部的厚度。本发明还提供一种配备有所述成像液体盒的成像装置。
文档编号B41J2/175GK102642406SQ201210021
公开日2012年8月22日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年2月18日
发明者近藤雅彦, 配岛章光 申请人:富士胶片株式会社